Бионический глаз
Одно из самых ярких достижений – это, конечно же, бионический глаз, и мы можем гордиться тем, что эта прорывная технология была совсем недавно применена и в нашей стране на базе Научно-клинического центра оториноларингологии ФМБА России.
«Успешное проведение операции по установке ретинального импланта (от лат. retina – «сетчатка») подопечному фонда поддержки слепоглухих «Со-единение» позволит слепоглухому 59-летнему пациенту из Челябинска, полностью потерявшему способность видеть из-за прогрессирующих болезней сетчатки, получить возможность самостоятельно ориентироваться как в условиях дома, так и на незнакомой местности, обрести социальную независимость», – говорится в сообщении, распространенном пресс-службой фонда.
Президент фонда Дмитрий Пеликанов считает, что эта операция не должна стать единственной в своем роде. Фонд «Со-единение» будет стремиться к тому, чтобы включить имплантацию в программы бесплатной высокотехнологичной медицинской помощи – в ней нуждаются около 50 000 человек, обреченных на полную слепоту. Для этого специалисты фонда собираются начать переговоры с зарубежными партнерами о создании производства ретинальных имплантатов в нашей стране.
Подробнее читайте здесь.
Микроскопический телескоп
Имплантат CentraSight – разработка американской компании VisionCare Inc, которая позволяет бороться с губительными последствиями возрастной макулярной дегенерацией.
CentraSight – это микроскопический телескоп, который вживляют в зрачок таким образом, что он проецирует изображение на здоровую часть сетчатки. Операция по его установке длится всего час. Поскольку изображение увеличено, пропадает эффект «слепого пятна» в центре поля зрения, от которого страдают пожилые люди с макулярной дегенерацией.
В норме здоровые участки за пределами макулы отвечают за периферическое (боковое) зрение, однако увеличение в 2,2 или 2,7 раз позволяет пациенту видеть или хотя бы различать объекты перед ним.
Эта технология используется уже несколько лет, и сотни пациентов во всем мире уже воспользовались ею, но только частным образом. Имплантат не дешевый. Когда в 2014 году такую операцию провели 87-летней британке Джоан Джилл, микро-телескоп обошелся ей в 12 000 фунтов.
А сравнительно недавно, весной 2016 года, медицина Великобритании совершила еще один прорыв, но уже не научный, а социально-экономический: Королевская офтальмологическая больница в Манчестере объявила, что операции по вживлению имплантата CentraSight для своих пациентов она будет проводить за государственный счет.
На первых порах специалисты составляют список тех пациентов, которые живут в Манчестере и его окрестностях и имеют самую крайнюю стадию макулярной дегенерации, однако есть надежда, что постепенно все офтальмологические центры в Великобритании, принадлежащие национальной системе здравоохранения, будут предлагать эту услугу своим гражданам.
Как хорошо, когда за научными прорывами в медицине следуют социально-экономические.
Статины – дешевое решение серьезной проблемы
Макулярная дегенерация бывает двух видов – сухая и влажная. Причина сухой – это липидные отложения, скапливающиеся под макулой, которые оказывают повреждающее воздействие на клетки, вызывая их медленное разрушение.
Группа специалистов Массачусетской многопрофильной больницы (Бостон, США) под руководством профессора Джоан Миллер обнаружила, что высокие дозы статинов обладают потенциалом разрушать жировые отложения, постепенно приводящие к утрате зрения.
Статины – это сравнительно дешевые препараты, которые врачи прописывают пациентам с повышенным холестерином, начиная с 80-х годов прошлого столетия.
В массачусетском исследовании приняли участие 23 пациента с сухой возрастной макулярной дегенерацией. У 10 из них жировые отложения под сетчаткой были разрушены и острота зрения слегка повысилась после приема дозы в 80 мг препарата аторвастатина.
Лучше поддавались лечению пациенты с более «мягкими» отложениями. Это говорит о том, что принципиально важно диагностировать заболевание как можно раньше и своевременно начать лечение.
Исследователи надеются, что им удастся повторить результаты исследования в испытаниях на сотнях пациентов.
Стволовые клетки
Пожалуй, нет такой области медицины, в которой экспериментаторы не пытались бы применить стволовые клетки. С тех пор, как ученые научились выращивать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS) из кусочков тканей самого пациента, отпала проблема отторжения чужого биологического материала. А iPS можно трансформировать в клетки самых разнообразных тканей и органов.
Команда биологов во главе с Коджи Нишида из Университета Осаки (Япония) решила использовать iPS для создания тканей, составляющих человеческое глазное яблоко. Из небольшого кусочка кожи можно получить достаточно iPS для выращивания сетчатки, роговицы, хрусталика и других тканей глаза. В журнале Nature опубликован отчет о предварительных испытаниях метода.
Ученые начали с эксперимента над кроликом. Они поставили цель сформировать из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток своего рода протоглаз, из которого можно получать различные ткани глазного яблока. Им удалось выполнить эту задачу, выращивая iPS-клетки в чашке Петри, добавив туда правильную комбинацию белков и других молекул.
Протоглаз – это одна из самых ранних и простейшей фаз в формировании биологического глаза. Он представляет собой четыре простых кольца из различных типов клеток, которые затем формируют сетчатку, хрусталик и другие части глазного яблока.
Нишида и его коллеги вырастили роговицу кролика – прозрачную оболочку глаза, которую пересадили слепым кроликам, родившимся с недоразвитыми роговицами, и тем самым восстановили их способность видеть.
«Теперь мы можем начать первые клинические испытания на людях – трансплантацию передней камеры глазного яблока для восстановления зрительной функции», – пишет Нишида в статье. Он считает, что в течение ближайших трех лет сможет провести испытания методики для восстановления больной или травмированной человеческой роговицы.
Редактирование генома
Поистине революционную технологию редактирования генома Crispr называют «молекулярными ножницами», потому что этот инструмент позволяет вырезать точные участки мутировавшего ДНК и заменить их здоровыми. Crispr до недавнего времени использовалась для модификации ДНК в делящихся клетках. Получить доступ к ДНК стабильного взрослого организма гораздо сложнее, однако в исследовании международной группы ученых (США, Испания, Япония, Китай) сделать это удалось.
Распространенной причиной слепоты у людей является заболевание ретинит пигментоза, встречающееся примерно у 1 человека на 4000. При этом заболевании мутировавший ген приводит к постепенному отмиранию клеток сетчатки, что ведет к слепоте.
Ученые провели эксперимент над взрослыми крысами с индуцированным ретинитом пигментоза. Они ввели в глаза слепых крыс трехнедельного возраста вирус, несущий «редактирующий пакет» клеткам сетчатки. Через 5 недель ученые провели с крысами серию тестов и определили, что животные начали реагировать на свет. Хотя их зрение не было восстановлено полностью, налицо были результаты заживления клеток сетчатки.
Ученые считают, что применяя технологию на более ранней стадии заболевания, они могли бы добиться лучших результатов. Кроме того, необходимо совершенствовать сам метод.
В животной модели ученым удалось отредактировать ДНК только в 5% клеток, и прежде, чем применить «молекулярные ножницы» для лечения ретинита пигментоза у людей, они надеются добиться большего масштаба исправлений.
А вот группа ученых американской биотехнологической компании Acucela в сотрудничестве с профессором Полом Бишопом из университета Манчестера планирует в ближайшие 3 года провести клинические испытания еще одного метода редактирования ДНК – оптогенетики – и тоже для лечения ретинита пигментоза, а в будущем, возможно, и макулярной дегенерации.
Метод заключается в том, что в глаз вводится вирус с ключевым геном, который превращает нейроны, не являющиеся рецепторами света, в рецепторы света. Лабораторные опыты показывают, что эти нейроны затем воспринимают свет и передают световой сигнал в мозг, в определенной степени восстанавливая зрение.
Ученые надеются, что новая технология позволит пациентам, которые почти потеряли способность видеть, рассмотреть хотя бы первую строчку в таблице проверки зрения.
Это далеко не все находки ученых: они манипулируют со светочувствительным белком сетчатки родопсином, пытаясь запустить его самовосстановление, работают над созданием системы передачи зрительной информации в мозг, минуя глаз, экспериментируют со специальным стентом для снижения внутриокулярного давления при глаукоме. Всего не расскажешь в рамках одной статьи, однако разнообразие направлений и методов работы позволяет надеяться, что не в самом далеком будущем слепота будет преодолена.
Источники:
Implantable Telescope Technology for End-Stage Age-Related Macular Degeneration (AMD)
Breakthrough as gene-editing technique restores sight to blind animals
Stem Cell Breakthrough Could Let Us Grow New Human Eyes
New hope for thousands as gene manipulation RESTORES eyesight to the blind
Statins could be miracle cure for BLINDNESS: Pills could destroy fats that clog the eye
New blindness breakthrough: Sight loss reversed with NHS implant
